Топографо-геодезические часть по составление ситуационного плана расположение карьера зарбандского месторождение на участке «SamTOSHGRANIT»

Тахеометрическая съемка — это наземная съемка ситуации и рельефа местности выполняемая с помощью тахеометра и дальномерной рейки. Настоящие время с выпуском электронных тахеометров данный способ получил широкое применение для съемки значительных по площади территории, а также при создании цифровых планов местности. В результате съемки получают топографически план местности.

Тахеометрическая съемка выполняется при создания планов небольших участков в крупных масштабах для планировки населенных пунктов, при обследовании оврагов, заболоченных участков, при изысканиях под строительство каналов, водохранилищ трасс дорог и т. д. когда применение мензульной съемки и геометрического нивелирования технически затруднительно или экономически нецелесообразно.

Тахеометрия в переводе с греческого языка означает быстрая съемка, при которой одним наведением зрительной трубы прибора на рейку получают плановое и высотное положение точки по расстоянию, определяемому дальномером на направлению, отсчитываемому по лимбу горизонтального круга, и превышению, определяемому по вертикальному кругу.

В тахеометрической съемке, различают полевые и камеральные работы. В данном дипломной работе необходимо будет выполнит комплекс камеральных работ.

Тахеометрическая съемка складывается из следующих действий:

• а) камеральная подготовка;
• б) рекогносцировка и составление плана работ;
• в) обозначение и закрепление точек;
• г) угловые и линейные измерения в теодолитных ходах;
• д) съемка подробностей (ситуации);
• е) привязка к пунктам геодезической опорной сети;
• ж) вычислительные и графические работы.

Камеральная подготовка состоит в получении и изучении задания, в подборе картографической и планового материала, а также географической и справочной литературы для ознакомления с районом работ и составления предварительного проекта и плана работ.

Ознакомившись с районом работ по собранным материалам, необходимых наметить точки для осмотра в натуре и установить последовательность осмотра местности.

В процессе рекогносцировки, т. е. осмотра участка, исполнитель знакомится с объектами, подлежащими съемке, выясняет наличие пунктов государственной геодезической сети, устанавливает границы участка, выбирает вершины полигонов и закладные точки, а также точки, расстояния между которыми недопустимы для непосредственного измерения и т. д. В результате рекогносцировки составляется схематический чертеж расположения ходов и проект проведения съемочных работ.

Обозначение и закрепление вершин теодолитного хода производится кольями, которые обычно забываются вровень с землей. Центр обозначается крестом в торце кола. Часто пункты теодолитных ходов служат также реперами нивелирования, в этом случае их необходимо закреплять железными трубками на бетоне или рельсами, устанавливаемыми на 0,3 м ниже глубины промерзания грунта. Если точки, закрепленные вровень с землей, не могут бать отмечены вторым колышком-сторожком с обозначением номера точки, то для облегчения отыскивания таких точек рекомендуется делать маркировку их из утрамбованного щебня (в радиусе 0,5 м вокруг точки).

Угловые измерения в теодолитных ходах производятся одним полным приемом 30-секундным или одноминутным теодолитом. Во втором полу приеме измеряют угол наклона линии (если он превышает 1°) для определения горизонтальной проекции. Каждый раз после измерения горизонтального угла измеряют по буссоли теодолита магнитные азимуты или румбы направления сторон угла, по которым вычисляют угол, служащий контролем.

Измерение сторон теодолитного хода производят стальной 20-метровой лентой в прямом и обратном направлениях. Перед измерением лента должна быть выверена (поправка ее учитывается при определении общей длины линии). Натяжение ленты делается от руки.

Абрис. Результаты измерения при съемке заносятся в абрис. Абрис — это схематических чертеж, составляемый от руки в поле. Абрис служит основным документом съемке и является материалом для составления плана. На абрисе отмечается относительное расположение снимаемых объектов со всеми числовыми результатами измерений и пояснительными записями. Абрис ведется карандашом и при его составлении не допускается пользование резинкой. Абрис ведут настолько аккуратно, ясно и отчетливо, чтобы в нем мог свободно разобраться любой техник. Ошибочные записи перечеркиваются и записываются снова.

Составление плана по результатам съемки.

Съемку ситуации рельефа выполняется тахеометром полярным способом попутно с приложением съемочного хода. При производстве работ обращается особое внимание на то, чтобы для постановке рейки выбирались характерные точки рельефа местности, позволяющие определить направления скатов, водоразделов и водотоков.

Порядок полевых работ на станции следующий:

• 1. Тахеометр или теодолит устанавливается над точкой съемочного обоснования, центрируется, приводится в рабочем положение.
• 2. Измеряют высоту прибора.
• 3. Измеряют горизонтальный угол съемочного тахеометрического хода, а также углы наклона на заднюю и переднюю точки хода и определяют до них расстояния по дальномеру при КЛ и КП
• 4. По наблюдениям на эти точки вычисляют МО вертикального круга
• 5. Ориентируют лимб по задней стороне хода, т. е., совместив нулевой штрих алидады с нулевым штрихом лимба при КЛ и закрепив алидаду, наводят трубу на заднюю точку хода.
• 6. Открепив алидаду при неподвижном лимбе, наводят на рейку, поставленную на снимаемой точке, и берут дальномерной отсчет по рейке и отсчеты по лимбам горизонтального и вертикального кругов. При этом рекомендуется нижнюю нить сетки нитей наводить на верх рейки, а по верхней отсчитывать расстояние. Затем среднюю нить наводят на верх рейки и берут отсчет по лимбу горизонтального круга с округлением до 5' и по лимбу вертикального круга с округлением до 1'. При невозможности наведения на верх рейки рекомендуется для удобства обработки полученных результатов наводить среднюю нить на целое число метров.

Работа состоит из вычислительной и графической части.

Вычислительная часть состоит из:

• · обработка журналов тахеометрической съемке;
• · составлении схемы тахеометрического хода;
• · решении обратной геодезической задачи по имеющимся координатам начальных точек;
• · обработка ведомости плановых координат точек тахеометрического хода;
• · увязка превышений тахеометрического хода и вычисление высот станции;
• · вычислении высот пикетов на станции в журнале съемки;

Графическая часть состоит из:

• · построение координатной сети с последующим нанесением точек тахеометрического хода.
• · нанесение пикетов, вычерчивании горизонталей и ситуации;
• · окончательное оформление плана.
• 1. Обработка журналов тахеометрической съемке в полевом журнале под номером каждой станции записывается следующие данные:
  • · расстояние полученной по дальномеру;
  • · отчет по горизонтальному кругу;
  • · отчет по вертикальному кругу.

Вычисляют место нуля (МО) и угол наклона, для чего используют отчеты полученные по вертикальному кругу.

МО = (1).

V=КЛ-МО (2).

V = МО-КП (3).

(4).

где, КП и КЛ — отчеты взятые соответственно по правому и левому положению вертикального круга относительно зрительной трубы. Данные формулы приведены при положении круга слева. Если величина отчета меньше 90°, то к нему прибавляется 360°, а к отчетам находящимся в приделах от 90 до 270°-180°.

Пример: КЛ= -0°48№.

КП=+0°52№.

По формуле (1) получим:

MO = = 360°02№.

Углы наклона получим по формулам (2) — (4).

V = -0°48№+360°-360°02№=-0°50№.

V = -360°02№-0°52+360°=-0°50№.

Вычисление плановых координат точек тахеометрического хода состоит из следующих этапов:

а) находят сумму измеренных горизонтальных углов:

Увизм = в1+в2+в3+в4,.

б) вычисляют теоретическую сумму углов:

Увтеор =180° (n-2),.

где n — количество углов.

в) вычисляют угловую невязку хода:

fв = Увизм — Увтеор, г) находят допустимую невязку:

fв доп = ± 1.

Невязка fв не должна превышать fв доп. Полученную невязку распределяют с обратным знаком и исправление значение горизонтальных углов записывают в следующую графу. Сумма исправленных значений должна быть равна теоретической сумму углов полигона.

д) вычисляют дирекционные углы сторон по формулам.

б2−3 = б1−2+180°-в2.

б3−4 = б2−3+180°-в3.

Затем производят контроль по формуле:

б1−2= б4−1 + 180° - в1,.

е) Находят название четверти, где находятся румбы и его величину, согласно формулам:

r ев = б.

r ЮВ = 180°-б.

r ЮЗ = б — 180°.

r ез = 360°-б.

ж) затем переходят к вычислению приращения ординат по формулам прямой геодезической задачи:

ДX 2−3 = d 2−3 cosб2−3; ДY 2−3= d sinб2−3.

ДX 3−4 = d 3−4 cosб3−4; ДY 3−4= d sinб3−4.

Полученные результаты округляют до 0,001 мм.

З) находят линейную невязку fx fy, которая является разностью между практической и теоретическом суммой приращений. Следуют отметить, что в замкнутом тахеометрическом ходу теоретическая сумма приращений УДXr и УДYr равна нулю:

fx = УДXвыч; fy = УYвыч,.

и) находят абсолютную линейную невязку хода по формуле:

fabc = ±.

Затем относительную невязку:

fотн =.

где Р — периметр хода.

V = = -0°50№.

Во многих случаях практике не обязательно добавлять 360° к отчетам меньшим 90° что значительно упростит вычисления;

MO =- = 0°02№ и т. д.

Затем вычисляют превышения h и горизонтальные приложения линий:

h1 = Dsin2v (5).

S=D · cos2v (6).

Однако, следует отметить, что превышения h1 будет окончательным только в том случае если высота визирования при измерении угла наклона равнялась высоте инструмента. В противном случае, т. е. при визировании на другую высоту, окончательным значением превышения будет:

H=h1 +i-1=Dsin2v+i-1 (7).

Превышения вычисляют с точностью до 0,01 м.

• 2. Составление схемы тахеометрического хода. На схему наносят номера станций тахеометрического хода с указанием средних величин горизонтальных углов. Кроме того возле каждой стороны хода выписывают четыре значения горизонтальных проложений и превышения полученные вследствие вычислений при КП и КЛ дважды вперед и дважды назад. Данные значения выписывают из журнала. Внизу под полученными значениями находят их среднее значение. Линию 1−2, исходную, вычерчивают двойной линией. Кроме перечисленных величин возле исходной линии подписывают ее длину.
• 3. Решение обратной геодезической задачи по имеющимся координатам начальных точек. Из приложения 6 выбираются индивидуальные данные координат точек 1 и 2, целью решения обратной геодезической задачи является получение дирекционного угла 1−2(a1−2) и расстояния между точками 1 и 2 (S1−2). Допустимое расхождение при контроле получения одинаковой длины линии 1−2 1−2 см. Для правильности решение задачи необходимо брать не менее 5 значащих цифр для тригонометрических функции.
• 4. Обработка ведомости координат точек тахеометрического хода производится аналогично теодолитного ходу. Исходными данными служат горизонтальные углы при вершинах и средние значения горизонтальных положении, которые берут из схемы, а так же координаты точек 1−2 выбираемые индивидуально из таблиц.

Допустимая относительная линейная невязка не должна превышать:

fотн доп <

Получение невязки fДx и fДy распределяют пропорционально длинам линий с обратным знаком. Поправку Vi в приращения координат вычисляют:

VfДX = - di;

VfДY = - di.

Вычисляют плановые координаты точек тахеометрического хода по формуле:

X3 = X2 + ДX2−3; Y3 = Y2 + ДY2−3.

X4 = X3 + ДX3−4; Y4 = Y3 + Y3−4.

С контролем по формуле:

X1 = X4 + Д4−1; Y1= Y4 + Д4−1.

5. Увязка превышений тахеометрического хода и вычисление высот станций. Исходными данными для вычисления высот станций являются средние превышения между ними, горизонтальные проложения линий и высота первой станции, которая выбирается по индивидуальному варианту. Практической невязкой в замкнутом тахеометрическом ходе будет являться сумма превышений. Допустимая невязка вычисляется по формуле.

fh доп = .

Практическая невязка не должна превышать допустимую. Значение величины практической невязки распределяют с обратным знаком на все средние превышения пропорционально длинам линий. Исправленные превышения служат для вычисления высот всех станций, которые затем записывают в журнале в заглавиях станций.

6. Вычисление высот пикетов на станциях в журнале съёмки. Высоты пикетов получают путем суммирования соответствующих превышений к отметке станций:

H пк = Hст + h.

• 7. Построение координатной сетке с последующим нанесением точек тахеометрического хода. На листе чертежной бумаги строят сетку квадратов со сторонами 10 см, в масштабе съёмке. Наносят по координатам стации, подписывая возле каждой из низ дробь, числитель которой будет показывать её номер, а знаменатель-высоту.
• 8. Нанесение пикетов, вычерчивание горизонталей и ситуации. Нанесение пикетов на план производиться полярным методом, т. е. сначала откладывают с помощью транспортира горизонтальный угол, а затем горизонтальное расстояние от станции к пикету. Возле каждого пикета записывают его номер и высоту. Положение горизонталей между пикетами получают методом интерполирования с помощью палетки. Сплошные горизонтали проводят через 1 метр. При вычерчивании горизонталей и ситуации используют абрис, где показано взаимное расположение пикетов, ситуаций и направлений уклонов.
• 9. Построение горизонталей. Для определения положения горизонталей принимают аналитический или графический способы интерполирования, уже известные по нивелирным работам.

Пользуясь данными журнала тахеометрической съемке и кроки, рассмотрим горизонталей на отдельном участке плана рис 1 при высоте сечение рельефа = 1 м.

Рис. 1. Построение горизонталей

Соединяя с одинаковыми отметками плавными линиями, получают горизонталей. После интерполирования производится вычерчивание горизонталей, которые должны иметь толщину 0,10 — 0,15 мм. Горизонтали кратные, вычерчиваются утолщенными линиями (0,30 мм) и подписываются так, чтобы верх цифры, которая обозначает высоту горизонтали, была направлена в сторону подъема. План должен быть вычерчен в соответствии с условными знаками, а также должен иметь заглавие и масштаб.

Теодолиты, применяемые в производстве геодезические работы по ремонтной восстановительные работ.

При производстве геодезических работ ремонтной восстановительные работы каналов и коллекторов применяют оптические приборы: Т30, Т15 и Т5.

Теодолит Т30 является малогабаритным оптическим теодолитом, предназначенным для измерения горизонтальных и вертикальных углов с точностью 30''. Центрирование теодолита может осуществляться с помощью вертикально установленной зрительной трубы через отверстие в дне футляра. Фокусирование зрительной трубы осуществляется с помощью кремальеры. На зрительной трубе теодолита имеется оптический визир. Уровень при вертикальном круге отсутствует поэтому перед отсчитыванием по лимбу вертикального круга приводят в нуль пункт уровень при горизонтальном круге пользуясь подъемными винтами. В комплект Т30 входят накладная азимутальная буссоль и окулярная насадка для визирования под большими углами наклона.

Теодолит Т15 конструктивно несколько отличается от Т30. Упаковка его состоит из металлического футляра с пружинным рычажным устройством для закрепления. На штативе теодолит крепится с помощью подставки и станового винта. Вертикальный круг имеет уровень снабженный перекидным зеркалом. Деления на лимбе вертикального круга подписаны как и у теодолита Т30, от 0 до 3600 против хода часовой стрелки. Но у некоторых серий теодолита Т15 деления подписаны от 0 до 900 в обе стороны по ходу и против хода часовой стрелки с сопровождением отсчетов знаками плюс и минус. При работе с ними применяют формулы:

МО=(КЛ+КП)/2;

v=(КЛ-КП)/2=КЛ-МО=МО-КП.

Уровень при горизонтальном круге теодолита Т15 вмонтирован в кожух. Центрирование осуществляется оптическим центриром он состоит из объектива 1, окуляра 4, призмы 2 для измерения хода лучей. На линзе имеются две концентрические окружности, в центр которых вводится изображение точки центрирования. Установку окуляра по глазу наблюдателя производят при помощи диоптрийного кольца.

Установка теодолита в рабочее положение.

Перед работой теодолит устанавливают над вершиной измеряемого угла и выполняют следующие операции: центрирование горизонтирование ориентирование (если измеряют магнитные азимуты по лимбу горизонтального круга), установку зрительной трубы и отсчетных приспособлений для наблюдений.

Центрирование теодолита осуществляют при помощи центрира. Устанавливают прибор приближенно над вершиной угла так чтобы головка штатива была горизонтальна, а центрир находился на расстоянии 2−3см от центра знака. Подъемные винты подставки теодолита выводят в среднее положение. Затем ножки теодолита вдавливают в землю или прочно устанавливают используя растяжки углубления в скальной породе, а на зыбкой почве (болоте песке) прочно забитые колья. Открепив становой винт подставки теодолит передвигают на головке штатива, добиваясь совпадения центрира с центром знака. Затем становой винт завинчивают.

Горизонтирование заключается в приведении вертикальной оси теодолита в отвесное положение при помощи уровня при алидаде горизонтального круга.

Следует учитывать что после работы подъемными винтами может нарушиться центрирование. Поэтому его необходимо уточнить.

Ориентирование выполняется по магнитному меридиану когда отсчет по буссоли равен 0 а объектив направлен на север. Совместив нулевые штрихи алидады и лимба закрепляют алидаду. открепляют лимб и поворачивают его до смешения концов магнитной стрелки буссоли с нулевыми штрихами. Для точного совмещения используется наводящий винт лимба.

Установки зрительной трубы для визирования по глазу наблюдателя и устранение параллакса сетки нитей состоит в том что трубу наводят на небо или на светлый фон и вращением окулярной трубки добиваются четкого изображения сетки нитей. Открепив закрепительные винты алидады и зрительной трубы и глядя поверх трубы через оптический или другой визир, зрительного трубу наводят на наблюдаемый предмет (верху, столб). В этом положении алидаду закрепляют. Вращением кремальеры получат четкое изображение наблюдаемого предмета. Затем действуя наводящим винтом алидады зрительную труб вращают по азимуту и устанавливают изображение предмета либо между вертикальными нитями биссектора либо так чтобы вертикальная нить сетки делила его пополам. Наводящим винтом зрительной трубы совмещают горизонтальную нить сетки с точкой наблюдаемого предмета. Чтобы при работе наводящими винтами не допустить отдачи пружин их следует ввинчивать. При наведении зрительной трубы на верху устанавливаемую позади столба колышка крест сетки нитей совмещают с самой нижней видимой точкой вехи.

Установка отчетных приспособлений для наблюдений при отсчитывании в оптических теодолитах достигается вращением окуляра отсчетного приспособления.

Измерение горизонтальных углов.

Измерение горизонтальных углов выполняют способами приемов круговых приемов и повторений. При положении теодолитного хода углы измеряют как справа так и слева по ходу. Если стать в вершине угла 2(см. рис.) то направление 2−1называют равным, а точку 1-задней, направление 2−3-левым точку 3- передней, а угол — вправо по ходу лежащим (правым). Если изменить название точек и направлений то угол будет влево по ходу лежащем (левым). На станции (точке стояния теодолита) перед измерением угла заполняют журнал теодолитной съемке (журнал столбцы 1 и 2). В столбце 1 журнала записывают точки на которой установлен теодолит, а в столбце 2-сперва номер задней, а затем передней по ходу.

Табл. 2. Журнал тахеометрической съемке.

Способ приемов. Устанавливают теодолит в вершине измеряемого угла в точке 2 в рабочее положение. При измерении правых углов зрительную трубу при КП наводят на заднюю точку 1 берут отсчет по горизонтальному кругу и по буссоли. Результаты отсчетов записывают в журнал (табл.3 столбцы 3,4,77,). Открепив алидаду и зрительную трубу наводят ее на переднюю точку 3 после чего записывают в журнал отсчет по лимбу и по буссоли. Для определения величины правого угла из отсчета на заднюю точку вычитают отсчет на переднюю и записывают результат в столбец. 5. При измерении левого угла берут разность между передним и задним отсчетами. Если отсчет на заднюю точку меньше чем на переднюю то к заднему прибавляют 3600. Измеренные магнитные азимуты или румбы используют для ориентирования сторон теодолитного хода при составлении абриса при построении плана, а также позволяют контролировать измерение углов. Расхождение между значениями угла измеренного теодолитом и буссолью не должно превышать 10. Этим заканчиваются измерение угла первым полу-приемом.

Рис. 2.

Затем трубу переводят через зенит, а лимб поворачивают примерно на 900 * для исключения влияния погрешностей отсчитывания и нанесения делений на лимб. Измерение горизонтального угла при КЛ аналогично первому полуприему. Эти действия составляют второй полуприем.

Если расхождение значений угла при КП и КЛ не превышает 1,5 ** то выводят среднее значение измеренного угла записывают его в столбец 6, а с теодолитом переходят на следующую точку. В противном случае все отсчеты и вычисления аккуратно зачеркивают и угол измеряют заново.

После измерения угла на станции приступают к изменению следующей по ходу линии в прям и обратном направлениях. Результаты измерений записывают в столбец. 8. углы наклона местности измеряют попутно с измерением длины линии и записывают в столбец 9.